Báo cáo thực hành Hóa lý: Xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc hai

Báo cáo thực hành Hóa lý: Xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc hai với mục đích xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc hai iod aceton tự xúc tác. Cùng tham khảo bài báo cáo để nắm được nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo thực hành Hóa lý: Xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc haiBÁOCÁOTHỰCHÀNHHÓALÝBảntườngtrìnhsố5:XÁCĐỊNHHẰNGSỐTỐCĐỘCỦAPHẢNỨNGBẬCHAINgàylàmthínghiệm:thứ2,ngày12tháng5năm2014Họvàtênsinhviên:VũThịHoànI.MỤCĐÍCH Xácđịnhhằngsốtốcđộcủaphảnứngbậchaiiodacetontựxúctác.II.LÝTHUYẾT Phảnứngbậchailàphảnứngcódạng:A+B Sp(1)2A Sp(2) Màbiếnthiêncủamỗichấttrongquátrìnhphảnứnglàđángkể. Tốcđộphảnứngđượcviếtlầnlượtcho2phảnứng(1)và(2): v==KCACB v==KCA2 Biếnthiênnồngđộ theothờigiancódạngnhư ứngvớitrườnghợpphản ứngxảyra. Phản ứngxảyratrongmôitrườngđồngthể.Cóhoặckhôngcóchấtxúctác (nghịchđảođường,xàphònghóaester) ứngvớitrườnghợpcósự tự xúctác(iod hóaaceton).Tốcđộphản ứngtạithờiđiểmtnàođóđượcxácđịnhbằngđộ lệch củađườngtiếptuyếnvớiđườngbiểudiễnsovớitrụcthờigian,tạithờiđiểmđó.Trongtrườnghợpthứ nhất,tốcđộ giảmdầnvàtrongtrườnghợpthứ hai,tốcđộtăngdầntheothờigian. Phảnứngiodhóaacetonlàphảnứngbậchaicóphươngtrìnhphảnứngnhưsau:CH3COCH3+I2CH3COCH2I+HI Phảnứngxảyravớitốcđộđángkểtrongmôitrườngacidhoặckiềm.Cơchếphảnứngtronghaitrườnghợplàkhácnhau.  Trongmôitrườngkiềm DoionOHkếthợpvớiionH+rấtmạnh,trongphântửacetonsẽcósựchuyển dịchđiệntửvềoxy. H3C–C–CH3 || O DođómàHcủa1trong2nhómmetylsẽ trở nênlinhđộngvàcóxuhướngtáchra.Phảnứngxảyranhưsau: H3C–CCH3+OHH3CC=CH2+H2O || | O OH Khiđósẽ có1cânbằnggiữaacetoncetoenolvừamớitạonên,tốcđộ của phảnứngnàychậm(vớihằngsốtốcđộk1bé)amincetoenolsẽtươngtácvớiiod. H3C–C–CH3+I2 H3C–C–CH2I+HI || || O O Giaiđoạnnàyxảyranhanh(vớik2>k1).  Trongmôitrườngacid KhicóionH+đúnghơnlàionhydroxoniH3O+)acetontrởnênháoH3O+,khiđóphảnứngxảyranhưsau: H3C–CCH3+H3O+H3C–C+CH3+H2O || || O O Hydrocủanhómmetyltrongnhómanioncetoenoltrởnênlinhđộngvàliênkếtvớicácphântửnước. H3C–C+CH3+H2OH3CC=CH2+H3O+ | | OH OH Phản ứngnàyxảyrachậm(vớihằngsốtốcđộ k1bé).Như vậygiaiđoạnnàycủaphảnứnglàsựchuyểnhóatoutomecetonvàenol. Tronggiaiđoạn2,enolkếthợpvớiiod. H3CC=CH2+I2+H2OH3CCCH2I+H3O++Ik2 | || OH O Giaiđoạnnàyxảyranhanh(vớik2>k1). Như vậyphản ứngxảyratrongmôitrườngkiềmvàacidkhácnhau ở chỗtrongmôitrườngkiềmcótạoioncetoenol,còntrongmôitrườngacidcóchuyểnhóa toutomecetonvàenol.Trongcả haitrườnghợp,tốcđộ phản ứngđượcxácđịnhbằngtốcđộ củagiaiđoạnchậm tứcgiaiđoạnđầu,nghĩalàquak1.Trongmôitrườngacid.Ionhydroxoni(H3O+)sinhramỗilúcmộtnhiều,dođócóđầyđủH3O+chophản ứng,vìthế phản ứngtrongmôitrườngacidthuộcloạiphản ứngtự xúctác. Nhưvậysựionhóaacetontrongmôitrườngacidcótốcđộlàtốcđộcủagiaiđoạnthứ nhấttứclàtạoenol,phụ thuộcvàonồngđộ aceton vàionH3O+,chứkhôngphụthuộcvàonồngđộiod,phảnứnglàphảnứngbậchai. GọisốmolacetonvàionhydroxonilàavàbnồngđộcủachúnglàC AvàCB,ởthờiđiểmt,cóxmolacetonthamgiaphảnứngvàtạođượcxmolH 3O+vàcùngxmolIlúcđó.Theophươngtrình(1)tasẽcó:Táchbiếnsốrồilấytíchphânởx=0lúct=0đếnxvàt,tasẽcó: LượngacetonbanđầuxácđịnhbằngcáchcộnglượngionH +,bằnglượngdungdịchacidcónồngđộxácđịnhđãlấy;lượngacetonđãtiêuthụ,theođộ gram,lượng ...